Wideo dnia: Kosmiczny Teleskop Hubble’a sfotografował eksplozję supernowej, która posłuży jako kosmiczna linijka
Kosmiczny Teleskop Hubble’a został wyniesiony na orbitę okołoziemską ponad trzydzieści lat temu. Mimo to, wciąż jest naszym najlepszym okiem na wszechświat. Dwa lata temu zarejestrował rozbłysk i gaśnięcie bardzo jasnej supernowej w odległej galaktyce. Badacze właśnie opublikowali nagranie z tego wydarzenia.
Do eksplozji doszło na zewnętrznej krawędzi jednego z ramion spiralnych galaktyki NGC 2525 oddalonej od nas o 70 mln lat świetlnych w kierunku Gwiazdozbioru Rufy. Sama galaktyka pod wieloma względami przypomina Drogę Mleczną, aczkolwiek jest od niej nieco mniejsza. Podczas gdy Droga Mleczna ma 100 000 lat świetlnych średnicy, to NGC 2525 ma średnicę rzędu 60 000 lat świetlnych.
Wybuch supernowej, skatalogowany w międzyczasie jako SN 2018gv, został zarejestrowany na Ziemi 15 stycznia 2018 r., a Kosmiczny Teleskop Hubble’a zaczął go obserwować w lutym 2018 r. i kontynuował te obserwacje do lutego 2019 r. Powyższe nagranie przedstawia spadek jasności supernowej na przestrzeni całego roku.
Supernowa jako kosmiczna linijka
Widoczna na nagraniu supernowa należy do szczególnego rodzaju kosmicznych eksplozji. Jest to tak zwana supernowa typu Ia. Wyjątkowość samej eksplozji polega na tym, że w przypadku wszystkich supernowych typu Ia, maksymalna jasność absolutna eksplozji jest taka sama.
Dzięki temu astronomowie porównując ją z jasnością obserwowaną z Ziemi, mogą dość precyzyjnie szacować odległość między Ziemią a supernową, a tym samym galaktyką, w której do eksplozji doszło. Obiekty, które w ten sposób wykorzystywane są do pomiarów odległości w kosmosie, nazywa się świecami standardowymi.
Supernowe typu Ia - mechanizm eksplozji
Sam mechanizm eksplozji jest także dość dobrze opisany. Do eksplozji tego typu dochodzi w ciasnych układach podwójnych, w których w niewielkiej odległości od siebie krąży czerwony olbrzym oraz biały karzeł. Sam biały karzeł stopniowo ściąga na siebie materię z towarzyszącej mu gwiazdy. Materia spływając z olbrzyma po spirali na białego karła powoduje stopniowy wzrost jego masy. Gdy masa białego karła osiąga graniczną wartość równą 1,44 masy Słońca (tzw. granica Chandrasekhara), w jego wnętrzu dochodzi do zapłonu reakcji termojądrowych. Reakcja łańcuchowa prowadzi do gwałtownego spalania tlenu i węgla, co prowadzi do rozerwania gwiazdy i odrzucenia jej szczątków z prędkością sięgającą nawet 6 proc. prędkości światła. Sama eksplozja supernowej typu Ia uwalnia najwięcej energii spośród wszystkich znanych rodzajów supernowych i osiąga jasność pięć miliardów razy większą od jasności Słońca. Przez moment eksplodująca gwiazda świeci jaśniej niż cała galaktyka, w której się znajduje.
Oprócz obserwacji supernowej SN 2018gv, Riess wraz ze swoim zespołem mierzył odległości do galaktyki NGC 2525 za pomocą gwiazd pulsujących, tzw. cefeid. Są to gwiazdy, które regularnie zmieniają swoje rozmiary. Okres tych zmian jest bezpośrednio związany z jasnością gwiazdy, dzięki czemu także i one mogą służyć jako świece standardowe. Łącząc oba rodzaje pomiarów astronomowie uzyskali bardzo precyzyjne pomiary odległości, które z kolei służą im do szacowania tempa rozszerzania wszechświata. Wartości uzyskane dzięki tym pomiarom pozwoliły zredukować błąd pomiaru tempa rozszerzania wszechświata, tzw. stałej Hubble’a do 1,9 proc. Dalsze obserwacje galaktyki NGC 2525 w najbliższym czasie pozwolą zredukować niepewność do poziomu zaledwie 1 proc.
Im dokładniej będziemy znali wartość stałej Hubble’a, tym więcej informacji będziemy mieli zarówno o ciemnej materii, jak i o ciemnej energii, która odpowiada – według obecnych teorii – za przyspieszanie tempa rozszerzania się wszechświata. One z kolei pozwolą nam poznać ostateczny los jaki czeka wszechświat, w którym wszyscy mieszkamy.
Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.
